旋转式雾化喷嘴主要类型及原理

1、旋转式雾化喷嘴 
    旋转式雾化喷嘴的雾化机理前面已作了说明，但是具体结构又有几种类型，各自应用领域也有差异。大体一卜分为旋转体型和旋转喷口型两大类，而旋转体形又包括转杯式和转板式(或称旋盘式)，它们是在旋转体的表面形成液膜，从旋转体的周围产生雾滴。而旋转喷口刊是在旋转体上开设数个喷口，液体从喷口中呈柱状(也有的呈雾锥状)喷出，与周围空气产生的空气动力使液体雾化。
    无论何种旋转式喷嘴，它们都借助了离心力和空气动力而雾化流体。因此也有的书刊上称为离心式，如离心(圆盘、甩油)式雾化器。
    转杯式喷嘴大量应用于工业炉和锅炉燃烧器(或烧嘴)上；它也用于非燃烧设备上，如旋转杯静电喷漆枪等。
    转盘式喷嘴主要应用于喷雾干燥设备上，国产离心喷雾机已有定型产品，如N603、N604等。喷雾干燥设备上的转盘雾化器又有多种结构形式，如蝶形光滑圆盘、多管圆盘(N603、N604属于此种)、多叶圆盘、多层圆盘(也带喷管)等．圆盘雾化器，也就是说既有液膜式雾化，也有液柱式雾化原理的雾化器。它们旋转体转速为3000-20000r／rnin，圆盘圆周速度为60～170m／s，可以处理的料液为每小时几升至上万公斤，不同料液在不同雾化器上可获得不同雾滴尺寸，数微米至数百微米。转盘式喷嘴也用于圆盘式静电喷漆枪上。
    旋转喷喷嘴的典型结构是小型燃气轮机的折流燃烧室上采用的离心甩油盘。燃油经空心压气机-涡轮轴中心供油，由一个带孔圆盘喷出油束至燃烧室头部雾化燃烧。旋转盘转速一般为20000～6000r/min，燃油雾化质量非常好。离心甩油式的折流燃烧室是法国透博梅卡公司的主导产品，先后应用于10多种小型发动机上。
2、转杯式雾化喷嘴
（1）结构性能特点
    转杯式雾化喷嘴是将燃油喷入圆锥形转杯的前端，借助高速旋转的转杯将燃油展成薄膜，由‘离心力喷雾’和‘速度喷雾’的综合作用而雾化燃油．燃油离开转杯口时还有切向旋转的一次风帮助雾化和与空气充分混合。助燃风在一次风外周供入。因此转杯雾化喷嘴与供油、供风系统形成一个整体，在工业炉和锅炉上称为转杯式烧嘴(或燃烧器)。按照供风方式不同可分为三类：
1)雾化和助燃风全部由烧嘴的风机供给，优点是便于准确配风和调节，缺点是风机电机功率人，总体重量大。目前全自动的转杯式燃器为了自给助燃风，另配一套风机一电机，如德国扎克(SAACKE)公司和江西航海仪器厂(引进技术)的产品就是这样。
2)喷嘴自给15％～20％的雾化空气，助燃风自由吸入，但烧嘴应在负压下工作。优点是二次风可以预热，电机功率小，重足轻。
3)全部供风由外部集中供风，多片用于有预热器的工业炉上。
    转杯式雾化喷嘴有如下特点：
1)燃油调节范围大，可达1：8；
2)不存在喷油孔堵塞和磨损问题，对油质要求不高，供油压力低(0.05～0.15MPa)，不需要高压油泵；
3)雾化粒度不如压力雾化喷嘴，但是雾滴大小和分布均匀，雾化角大，火焰短粗．并且在低负荷下的雾化质量更好(因转速不变，油量少，油膜更薄)；
4)有高速旋转机构，制造加工复杂，振动和噪音大，为降噪需要采用消音装置。
(2)设计要点
日前可根据以下没计要点进行设计：
1)雾化杯转速为3000-6000r／min；
2)一次雾化风量为总风量20％左右，喷出速度为40～100m／s，一次风出口导叶与轴线成30~角(改变该角度可调整火焰长度)；
3)转杯锥面角应保证雾化角75°-140°，但必须考虑旋流的作用而增大喷嘴雾化锥角；
4)雾化气压力P=3～11kPa，二次风压2～7kPa，根据供油量确定，油量大则取上限值；
5)转杯圆周速度取值18～30m／s；喷漆设备采用的旋(转)杯式静电喷枪上旋杯与转杯雾化喷嘴相似，它的主要结构尺寸及工作参数：
1)旋杯喷嘴锥角为20°-30°，角度过大，液膜梯度越大，雾化效果越差；
2)旋杯喷嘴长度为杯口直径的0.5—1倍；
3)一般旋杯喷嘴边缘线速度以30m／s左右为宜，与上述转杯雾化器要求一致；
4)当转速低于800r／min，雾滴过粗，且漆膜不光滑，一般应大于2800r／min，光亮喷涂应大于4000r／min；
5)杯口直径与喷涂工件尺寸有关，如工件宽度为500mm，杯口_直径为50-70 mm;工件尺寸为1000mm，则直径为150mm或用直径为75、100、150mm组合使用。
6)旋杯喷嘴喷出液雾会形成中空漆面，必须采取特殊辅助措施，如加放电针、加气环、加套环、加轴流风叶片等。